鉆下“中國孔”:向海圖強!——記湖南科技大學(xué)海洋實驗室主任萬步炎
這是2021年8月1日拍攝的萬步炎。新華社發(fā)
新華社長沙5月21日電 題:鉆下“中國孔”:向海圖強!——記湖南科技大學(xué)海洋實驗室主任萬步炎
新華社記者吳晶、袁汝婷、謝櫻
站在數(shù)米高的“海牛Ⅱ號”面前,這個身量精瘦、滿頭白發(fā)的“小老頭”有點不起眼。帶著“海牛家族”,他用了30多年時間,實現(xiàn)了我國海底鉆機裝備與配套地質(zhì)鉆探技術(shù)的突破、從跟跑到并跑到領(lǐng)跑的跨越。
他,就是湖南科技大學(xué)海洋實驗室主任萬步炎。30余年來,他帶領(lǐng)科研團隊刻苦攻關(guān)、不懈鉆研,解決了一些關(guān)鍵核心技術(shù)“卡脖子”難題,將海底鉆機裝備制造與應(yīng)用技術(shù)牢牢掌握在中國人自己手里,不斷推動我國深海資源與地質(zhì)勘探技術(shù)實現(xiàn)高水平自立自強。
向海圖強:大洋深處鉆下“中國孔”
2021年4月7日,“海牛家族”又一次沸騰了。
中國首臺“海牛Ⅱ號”海底大孔深保壓取芯鉆機系統(tǒng)在海底成功下鉆231米,刷新世界紀錄。
關(guān)鍵技術(shù)完全自主研發(fā)、150余項國家專利、16項國際發(fā)明專利,“海牛Ⅱ號”的成功意味著,我國海底礦產(chǎn)資源探采裝備技術(shù)已基本滿足了海洋資源的勘探需求。
科考船拉著一個由鋼結(jié)構(gòu)框和鐵鏈組成的拖網(wǎng),跑出去幾十公里,能不能撈出一些表層礦石,全憑運氣,也無法判定該礦石在海底的精確位置,這就是當初中國的深??碧?。
后來,一些發(fā)達國家的海底鉆機開始使用通訊電纜,而我國租用的海底鉆機只能用拖網(wǎng)吊著深潛入海,海底信息無法上傳。
中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會(下稱“中國大洋協(xié)會”)決定面向全國招標,自主研發(fā)海底鉆機。因為過去的研究經(jīng)歷“沾點邊”,萬步炎團隊中標了!
唯一的“資料”是租來的、鉆機只有參數(shù)和基本原理,所有關(guān)鍵技術(shù)都要從零開始。
缺乏基礎(chǔ)。萬步炎開始自學(xué)海洋地質(zhì)與環(huán)境、機械設(shè)計、通訊、供電、自動控制……
沒有圖紙。萬步炎自己畫圖、試驗,畫了幾千張,試了無數(shù)次……
為了攻破數(shù)千米水下供電難題,他和團隊商定,用體積小、儲能高的鋰電池替代笨重的蓄電池。然而,陸地上用的鋰電池怎么放入強壓、強腐蝕的深海?
“鋰電池遇水極易短路爆炸,當時就像抱著炸藥包做研究?!币晃粓F隊成員回憶,實驗室里數(shù)次發(fā)生水下爆炸損毀設(shè)備的險情。
無數(shù)次試驗后,萬步炎探索出將鋰電池包裹起來的合理方式,并采用獨特技術(shù)方案實現(xiàn)鋰電池筒的快速散熱與降溫。
萬步炎的妻子劉淑英記得,在研發(fā)第一臺海底鉆機的日子里,至少有兩到三個月時間,丈夫每天都在實驗室工作到凌晨兩三點……
“國家都把任務(wù)交給我們了,總不能再拿著拖網(wǎng)去拖吧?”問題不解決,萬步炎就不回家。
一夜一夜,一點一點,啃下“硬骨頭”。2001年,中國人終于研發(fā)出自己的海底鉆機!
可是,難題又來了——
從國外買來的科考船,號稱能承重5噸,其實只能承重2.5噸。4.5噸重的樣機裝載上去,船不行了。
鉆機減重近50%,談何容易?
這是一次最痛苦的“減肥”,在長達兩年的時間里,萬步炎帶領(lǐng)團隊耐著性子,“一斤一斤往下減”直至達標。
2003年夏天,中國首臺深海淺地層巖芯取樣鉆機海試成功,在海底下鉆0.7米,并取回礦石樣本。
那一天,屬于中國的海底鉆機在海底鉆到第一個孔!
那一天,從不喝酒的萬步炎醉得“揚眉吐氣”。
0.7米、2米、5米、20米、60米……“海牛家族”沒有停下深海開墾的腳步。
一點點向前掘進!一個個關(guān)口攻破!海底下鉆越來越深!
以身許國:洞庭少年懷揣海洋夢
萬步炎這一輩子,和海洋有著不解之緣。
1964年生于湖南岳陽的他,在煙波浩渺的洞庭湖畔長大。 他的外祖父早年參加紅軍,為革命壯烈犧牲。
在物質(zhì)匱乏的年代,政府每年下發(fā)600斤稻谷作為烈屬撫恤金,鄉(xiāng)鄰口碑相傳外祖父的傳奇,這些都讓年少的萬步炎常常思考何為“以身許國”。
1978年,14歲的萬步炎因為才學(xué)出眾提前參加高考,填報的志愿全是航空航天和天文學(xué)。然而,他被調(diào)劑到中南礦冶學(xué)院地質(zhì)系探礦工程專業(yè),7年后服從分配到長沙礦山研究院工作。
從仰望星空到眺望大海,萬步炎找到了人生全新的航向。
為了追趕發(fā)達國家,長沙礦山研究院組建海洋采礦研究室。
“深??碧郊夹g(shù)有多強,我們的國家就能走多遠?!鳖I(lǐng)導(dǎo)一句動員話,成為萬步炎畢生的動力。
1990年,中國大洋協(xié)會成立。萬步炎所在的團隊,開始正式接觸海洋采礦系統(tǒng)研究任務(wù)。
1992年,萬步炎遠赴日本,從事海洋采礦揚礦技術(shù)研究。骨子里有著一股湘人“蠻勁”的萬步炎不服氣,夜以繼日地研究學(xué)習(xí)。最累的日子里、特別難的時候,家門口那塊“光榮烈屬”的門牌,總在他腦海中浮現(xiàn)。
一年后,他婉拒高薪工作,毅然回國。
然而,現(xiàn)實給了他迎頭一棒——
第一次登上遠洋科考船的萬步炎發(fā)現(xiàn),船上幾乎所有鉆探裝備,小到樣品管,大到取樣器、絞車,全是“洋品牌”。
“外國人能搞的,中國人一定能搞出來!”萬步炎的“蠻勁”又上來了:“國家落后于人的地方,就是我努力的方向!”
勇攀高峰:最不怕的就是困難
59歲的萬步炎一頭白發(fā),他笑言“這是大海的饋贈”。
他難忘第一次登船出海,出港后整整一個星期,他都因為暈船而幾乎動彈不得,連黃疸水都吐了出來。
“要干活,不能一直躺著!”萬步炎勉力支撐自己爬起來,站一會兒、再坐一會兒,在甲板上搖搖晃晃、緩緩踱步,逼自己吃下東西,一會兒又吐出來……終于他不再暈船。
海上的工作環(huán)境極其特殊,幾乎“與世隔絕”,一些在陸地上輕而易舉的事,都會成為出海期間的嚴峻考驗。
“卡住了,鉆機上不來了!”2021年,“海牛Ⅱ號”的一次深海試驗卡殼了。
鉆機完成海底作業(yè)、正從海底回收,從丹麥進口的配套收放絞車忽然發(fā)出巨大異響,一檢查,收放絞車排纜系統(tǒng)的傳動機構(gòu)嚴重損壞。
放,放不下去;收,收不回來。價值數(shù)千萬元、凝聚無數(shù)心血的鉆機,就這樣懸吊在水下。
此刻,距離強臺風(fēng)經(jīng)過這片海域只剩兩天了!如果不能解決問題,就只能砍斷臍帶纜,把鉆機丟棄在海底。
緊急聯(lián)系丹麥廠家無果、求助國內(nèi)代理商“無能為力”,幾乎所有人都灰心了。
“海上摸爬滾打這么多年,我們最不怕的就是困難!”萬步炎一邊給團隊打氣,一邊爭分奪秒想辦法。
修復(fù)原有的排纜系統(tǒng)的傳動機構(gòu)不可能,必須打造臨時的液壓系統(tǒng)代替損壞部件。萬步炎迅速畫出設(shè)計圖,缺零件就從現(xiàn)有系統(tǒng)上拆……40多個小時后,一套臨時系統(tǒng)完成了。
“動了動了!有反應(yīng)了!”在臺風(fēng)到來前的兩小時,鉆機完好無損地回收了,成為業(yè)界“不可思議的奇跡”。
“每次出海,頭發(fā)都要再白5%。”萬步炎的一句輕描淡寫,濃縮了所有的驚心動魄。
一年,團隊有三分之二的時間在海上度過。累了,他們就在甲板上枕著礦泉水瓶打盹。
需要避風(fēng)的日子里,船會停泊在靠近港口的錨地,擅長拉小提琴的萬步炎搞來一塊小黑板,在小食堂里教大家識譜唱歌、學(xué)習(xí)天文。
歌聲動人、乒乓球打得好、還會觀星……在大家眼里,這位“小老頭”,“吃得苦、耐得煩、霸得蠻”,還有孩子般的真性情。
“別人能做到的,我們一定能做到,別人還沒有做到的,我們中國人也有可能先他們一步做出來!”2023年全國兩會“代表通道”上,全國人大代表萬步炎自信宣告。
一次次穿越海上風(fēng)浪,一次次跨越科研鴻溝。深海夢,被自主創(chuàng)新技術(shù)刻在海底;中國心,在科學(xué)家的胸中澎湃不息。
“我們的目標是星辰大海?!比f步炎說,未來還要到更深更廣闊的海域去打一鉆!
萬步炎在湖南科技大學(xué)海洋實驗室工作(2022年7月25日攝)。新華社發(fā)
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